JP4206900B2 - Bioassay substrate power supply wiring is extended - Google Patents

Bioassay substrate power supply wiring is extended Download PDF

Info

Publication number
JP4206900B2
JP4206900B2 JP2003365745A JP2003365745A JP4206900B2 JP 4206900 B2 JP4206900 B2 JP 4206900B2 JP 2003365745 A JP2003365745 A JP 2003365745A JP 2003365745 A JP2003365745 A JP 2003365745A JP 4206900 B2 JP4206900 B2 JP 4206900B2
Authority
JP
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
substrate
wiring
bioassay
electrode
according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003365745A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005127945A (en )
Inventor
啓 由尾
Original Assignee
ソニー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by the preceding groups
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54373Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
    • G01N33/5438Electrodes

Description

本発明は、円盤状基板からなるDNAチップその他のバイオアッセイ用基板に関する。 The present invention relates to a DNA chip other biological assay substrate comprising a disk-shaped substrate. より詳しくは、円盤状基板の所定箇所に設けられた通電部から基板上に配設された各反応領域中の電極に対して延設される給電用配線構成、特に前記反応領域周辺の給電用配線構成に係わる技術に関する。 More specifically, power supply wiring configured to be extended to the electrodes in each reaction region arranged from the conductive portion on the substrate provided at a predetermined position of the disk-shaped substrates, in particular for feeding near the reaction region It relates to a technique related to the wiring configuration.

本発明に関する第一の従来技術は、マイクロアレイ技術によって所定のDNAが微細配列された、いわゆるDNAチップ又はDNAマイクロアレイ(以下、「DNAチップ」と総称。)と呼ばれるバイオアッセイ用の集積基板に関する技術である。 The first prior art relating to the present invention, a given DNA by microarray techniques are finely arranged, so-called DNA chip or DNA microarray (hereinafter, collectively. "DNA chip") in the technology relating to the integration substrate for bioassay called is there. このDNAチップ技術は、ガラス基板やシリコン基板上に多種・多数のDNAオリゴ鎖やcDNA(complementary DNA)等が集積されていることから、ハイブリダイゼーション等の分子間相互反応の網羅的解析が可能となる点が特徴とされている(特許文献1、特許文献2など参照)。 The DNA chip technology, since it onto a glass substrate or a silicon substrate a large-number of DNA oligo chains or cDNA (Complementary DNA) and the like are integrated, enabling comprehensive analysis of intermolecular interaction such as hybridization It becomes the point is characterized (see Patent Document 1, Patent Document 2). このためDNAチップは、遺伝子の変異解析、SNPs(一塩基多型)分析、遺伝子発現頻度解析等に利用されており、創薬、臨床診断、薬理ジェノミクス、法医学その他の分野において広範囲に活用され始めている。 Therefore DNA chip, mutational analysis of genes, SNPs (single nucleotide polymorphism) analysis, have been used for gene expression frequency analysis, etc., drug discovery, clinical diagnosis, pharmacological genomics, beginning to be widely utilized in forensic and other fields there. DNAチップ以外にも、基板上にタンパク質を固定したプロテインチップや種々の物質間の相互作用を解析するためのバイオセンサーチップなども開発されている。 DNA other than the chip, have been developed, such as biosensor chip for analyzing the interaction between the protein chip and various substances that the protein was immobilized on the substrate.

第二の従来技術は、液相中において荷電して存在する物質に対する電界の作用に係わる技術である。 The second prior art is a technique related to the action of an electric field to a substance that is present charged in a liquid phase. 具体的には、ヌクレオチド鎖(核酸分子)は、液相中において電界の作用を受けると伸長又は移動することが知られており、その原理は、ヌクレオチド鎖の骨格をなすリン酸イオン(陰電荷)とその周辺にある水がイオン化した水素原子(陽電荷)とによってイオン曇を作っていると考えられ、これらの陰電荷及び陽電荷により生じる分極ベクトル(双極子)が、高周波高電圧の印加により全体として一方向を向き、その結果としてヌクレオチド鎖が伸長し、加えて、電気力線が一部に集中する不均一電界が印加された場合、ヌクレオチド鎖は電気力線が集中する部位に向かって移動する(非特許文献1参照)。 Specifically, a nucleotide chain (nucleic acid molecule), it is known that the stretching or moving subjected to the action of an electric field in a liquid phase, its principles, phosphate ions forming the skeleton of the nucleotide chain (negative charge ) and its surrounding water is considered to make an ion-fog by the ionized hydrogen atoms (positive charges), the polarization vector generated by these negative charges and positive charges (dipoles) is, application of a high frequency high voltage overall orientation in one direction, the result as a nucleotide chain is extended, in addition, if the non-uniform electric field lines of electric force are concentrated on a part is applied, the nucleotide chains towards the site where electric force lines are concentrated move Te (see non-Patent Document 1). また、数十から数百μmのギャップを持つ微細電極中にDNA溶液をおき、ここに1MV/m、1MHz程度の高周波電界を印加すると、ランダムコイル状で存在するDNAに誘電分極が生じ、その結果、DNA分子は電界と平行に直線状に引き伸ばされる。 Also, placing the DNA solution into fine electrode with a gap of a few hundred μm from tens, here the application of a 1 MV / m, 1 MHz about high frequency electric field, dielectric polarization occurs in DNA present in a random coil form, the result, DNA molecules are stretched to the electric field parallel straight. そして、この誘電泳動と呼ばれる電気力学的効果によって、分極したDNAは自発的に電極端へと引き寄せられ、電極エッジにその一端を接した形で固定されることが知られている(非特許文献2参照)。 Then, the electrodynamic effect called the dielectrophoresis polarized DNA are attracted to spontaneously electrode end, be secured in a manner in contact with one end to the electrode edge is known (Non-Patent Documents see 2).
特表平4−505763号公報。 Hei 4-505763 JP. 特表平10−503841号公報。 Kohyo 10-503841 JP.

現在のDNAチップ技術は、液相中での物質間の相互作用の場を提供する反応領域を基板に予め多数設定しておき、この反応領域中にDNAプローブ等の検出用ヌクレオチド鎖を固定しておくことによって、この検出用ヌクレオチド鎖と相補的な標的ヌクレオチド鎖との間の相互作用であるハイブリダイゼーションを網羅的に解析する技術として普及しつつある。 Current DNA chip technology, advance multiple sets of reaction regions that provide opportunities for interaction between substances in a liquid phase on a substrate, the detecting nucleotide chains of DNA probes or the like and fixed in the reaction area by previously, it is becoming popular as a comprehensive analysis techniques hybridization is the interaction between the complementary target nucleotide strand and the detecting nucleotide chain.

このDNAチップ技術を実施する場合において、前記反応領域中に前記検出用ヌクレオチド鎖(例えば、DNAプローブ)を、丸まったランダムコイル様の状態ではなく、伸長状態で固定しておくことが可能となれば、物質の高次構造に起因する、いわゆる立体障害の弊害や前記検出用ヌクレオチド鎖と周辺表面との干渉(例えば、付着や接触)がなくなるので、ハイブリダイゼーションの効率が向上すると考えられる。 In the case of implementing this DNA chip technology, wherein the detecting nucleotide chain in the reaction zone (e.g., DNA probes) and not the rounded random coil-like state, becomes possible to be secured in a stretched state if, due to the conformation of the substance, interference with harmful and the detecting nucleotide chain and the peripheral surface of the so-called sterically hindered (e.g., adhesion and contact) since there is no believed hybridization efficiency is improved.

この新規着想に基づいて、基板上に配列される反応領域中に、検出用表面として機能する電極を予め配置しておき、この電極とこれに対向する電極との間で、反応領域中の液相に電界を印加する構成を本願発明者らが新規に案出し、これによって、該液相中にランダムコイル状で存在する検出用ヌクレオチド鎖を高周波電界の作用で伸長させ、かつ前記電極エッジにその末端部位を固定させるとともに、効率良くハイブリダイゼーションを進行させることができる技術を確立することができた。 Based on this new concept, in the reaction zone which is arranged on a substrate in advance arranged electrode functioning as a detection surface, with the electrode facing this electrode and to the liquid in the reaction area phases devised a structure for applying an electric field to the present inventors newly thereby, the detecting nucleotide chain present in a random coil form in the liquid phase is extended by the action of high-frequency electric field, and the electrode edges together to fix the terminal site, it was possible to establish a technique which can be allowed to proceed efficiently hybridization.

しかし、前記技術を実用化するに当たっては、基板上に多数配置される電極への通電手段が必須となるので、電極構造を備える反応領域を様々な配列形態で、多数配設するのに有利な基板形態である円盤状基板を採用した場合においては、すべての反応領域の各電極に給電するための多数の配線を、干渉がないように基板上に整然と延設しなければならないという課題が生ずる。 However, when practical use of the technique, since the current supply means to the electrode arranged a number on the substrate is essential, the reaction region comprising an electrode structure in various arrangement form, advantageous to arranged a number in the case of adopting the disk-shaped substrate is a substrate form, a number of wirings for supplying power to the electrodes of all of the reaction regions, occurs problem that orderly must extend on the substrate such that there is no interference .

また、このような円盤状基板においては、該基板上に、統一された形状の反応領域を周方向、放射状あるいはスパイラル状に配列し、加えて、複数の反応領域単位でのブロック分け(グループ分け)ができれば、基板スペース効率や記録情報の集積率が高まり、遺伝子等の網羅的、効率的解析に好適なバイオアッセイ用基板を提供できる。 Further, in such a disk-shaped substrate, on the substrate, arranging a reaction area of ​​a unified shape circumferentially, radially or spirally, in addition, blocks divided in a plurality of reaction regions units (grouped ) if the possible, increased integration density of the board space efficiency and recording information, exhaustive of such genes can provide a suitable bioassay substrate efficiently analyzed. 従って、このような反応領域の配列形態に適合した配線構成、特に反応領域周辺の配線構成を鋭意研究する必要がある。 Therefore, such a wiring configuration that conforms to the arrangement of the reaction region, it is necessary to intensively study particular wiring configuration of the peripheral reaction zone.

また、多数の反応領域が配列された円盤状基板の記録情報を読み取る際には、CDその他の光ディスクの記録情報読み取り作業と同様に、回転同期サーボやトラッキングサーボをかけることが考えられる。 Also, when reading the recording information of a large number of disk-shaped substrates of the reaction region are arranged, similar to the record information read operations CD other optical disk, it is conceivable to apply a rotating synchronous servo and tracking servo. この場合、これらのサーボに利用できる専用の信号やマークを基板から読み取ることができるようにする必要があるが、基板上の構成がより複雑になってしまうという問題が生じる。 In this case, it is necessary to be able to read the dedicated signal or mark that can be used for these servo from the substrate, a problem that the structure on the substrate becomes more complex occurs.

そこで、本発明は、円盤状基板を採用することに伴う新規課題を解決するために、給電用配線構成に工夫が施された円盤状のバイオアッセイ用基板、特に、複数の反応領域で構成されるブロック周辺の給電用配線構成に工夫が施された円盤状のバイオアッセイ用基板を提供することを主な目的とする。 Accordingly, the present invention is to solve the new problems associated with employing a disk-shaped substrate, a disc-shaped bioassay substrate devised power supply wiring structure is applied, in particular, is composed of a plurality of reaction zones the main purpose is to provide a disc-shaped bioassay substrate devised power supply wiring configuration of the peripheral blocks is performed that.

本発明では、まず、物質間の相互作用の場となる反応領域が配設されており、該反応領域に設けられた電極と、前記基板中心部に設けられた通電部と、該通電部から前記電極への給電用配線と、を備える円盤状基板に関し、(1)前記通電部から基板外周方向へ向けて導出された「第一配線」、(2)該第一配線から枝分れした「第二配線」、(3)該第二配線からさらに枝分れした「第三配線」、以上(1)〜(3)に分類可能な配線種から構成しておき、前記通電部から前記給電用配線を介して前記電極に印加し、前記反応領域に電界を形成するように工夫されたバイオアッセイ用基板を提供する。 In the present invention, first, are the reaction zone disposed as a place for interaction between substances, and the electrodes provided in the reaction region, and a conductive portion provided on the substrate center, the vent conductive portion relates the disk-shaped substrate; and a power supply wiring to the electrodes, (1) the derived toward the substrate outer circumference from the conducting portion "first wiring" was branched from (2) said first wiring "second wire", (3) and branched further branches from the second wire "third wire", or (1) leave consists to (3) to be classified wiring species, said from the conducting portion It is applied to the electrode via a power supply wire, to provide a biological assay substrate which is devised so as to form an electric field in the reaction region.

そして、本発明では、このバイオアッセイ用基板における前記第三配線を、前記第二配線から半径方向外側又は内側に向けて延設する構成を提供し、また、この第三配線を(反応領域の)前記電極に接続する末端給電配線として利用し、さらに、この第三配線を、基板中心を通過する半径方向線上に延設しておき、かつ基板中心側から外周側に向けて徐々に幅が太くなる構成とする。 In the present invention, the third wiring in the biological assay substrate, from said second wire to provide an arrangement for extending radially outward or inward, also the third wiring (the reaction zone ) utilized as an end feed wiring connected to the electrode, further, the third wire, leave extended on a radial line passing through the center of the substrate, and the width gradually toward the outer periphery from the center of the substrate side and becomes thick configuration. この構成によって、隣り合う該第三配線の間に挟まれて配列された前記反応領域の幅が一定になるように工夫できる。 This configuration can be devised so that the width of the array being sandwiched between the adjacent said third wiring the reaction region is constant.

第三配線の中心線の延長線が基板中心を通過する構成を提供し、場合によっては、この第三配線それ自体を(反応領域の)電極機能を兼ねる構成も提供する。 Extension of the center line of the third wiring is provided a structure that passes through the center of the substrate, in some cases, the third wiring itself (reaction zones) may provide structure which also serves as an electrode function. また、反応領域に形成される電極が、互いに対向する少なくとも一対の電極から構成されている場合も想定し、このような場合には、対向する一方側の電極と他方側の電極が、それぞれ別の第二配線から交互に枝分かれした第三配線に接続させる構成も提供できる。 The electrode formed in the reaction zone, also assumes when it is composed of at least a pair of electrodes facing each other, in such a case, the one-side electrode and the other side of the electrode facing, separate configured to connect the second wiring to the third wiring branched alternately also be provided.

本発明に係るバイオアッセイ用基板上に配設される反応領域は、所定数単位でグループ分け(ブロック分け)することも可能であり、基板上の前記反応領域のすべてを、同心円又はスパイラル線状に効率よく配設することも自在に行うことができる。 Reaction zone which is disposed bioassay substrate according to the present invention, it is also possible to group (divided into blocks) in a predetermined number of units, all of the reaction regions on the substrate, concentric or spiral linear it can be freely performed to efficiently disposed. 本発明に係るバイオアッセイ用基板は、このような配列構成をなす反応領域のすべてに対して、確実かつ効率的に給電できる好適な配線構成を有するからである。 Bioassay substrate according to the present invention, with respect to all of the reaction regions makes such arrangements, since having a preferred wiring structure that can reliably and efficiently feeding.

また、基板上に配設された反応領域のすべてを、基板中心を通過する半径方向線上に配設させておくと、各反応領域の位置検出サーボが容易となるという利点もある。 Further, there is all the reaction regions disposed on the substrate and allowed to disposed on radial lines that passes through the center of the substrate, the advantage that the position detection servo of each reaction zone is facilitated. なお、上記した第二配線を基板上の記録情報を読み取る際の回転同期信号やトラッキング信号の基準として用いることによって、基板上に別途の信号基準を設ける必要がなくなるので、この点で、基板の構成あるいは構造を簡素化できる。 Incidentally, by using the second interconnect as described above as a reference of the rotation synchronization signal and a tracking signal when reading recorded information on a substrate, it is unnecessary to provide a separate signal reference on the substrate, in this respect, the substrate configuration or structure can be simplified.

本発明に係るバイオアッセイ用基板によれば、円盤状の基板に対して電極が付設された反応領域を配列する場合、とくに、前記反応領域が基板上にグループ分けされ、かつ高密度で配設されている場合において、これに対応して、基板上に、前記電極に接続する給電用配線を高密度かつ整然と配線できる。 According to the bioassay substrate according to the present invention, when arranging the disk-shaped reaction areas on which electrodes are attached to the substrate, in particular, the reaction zone are grouped on the substrate, and high density arrangement in the case being, correspondingly, on a substrate, a power supply wiring connected to the electrode density and can neatly wiring. この結果、基板の半径方向内外位置を問わず、反応領域を高密度で形成することが容易となる。 As a result, regardless of the radial inner and outer positions of the substrate, it is easy to form a dense reaction zone. また、効率的な配線構成により、配線長が短縮化されるので、配線抵抗を少なくすることができる。 Moreover, the efficient wiring configuration, the wiring length is shortened, it is possible to reduce the wiring resistance.

また、本発明に係るバイオアッセイ用基板で採用した配線構成によれば、基板上の反応領域に付設された電極に対して、この電極の配置構成や形態を問わず、確実に給電を行うことができるので、基板設計の自由度を向上させることができる。 Further, according to the wiring configuration employed in the bioassay substrate according to the present invention, with respect to attached to an electrode in the reaction region on the substrate, regardless of the arrangement and form of the electrodes, to perform reliably feed since it is, it is possible to improve the degree of freedom in substrate designing.

基板上のすべての部分に同一形状、サイズの電極付き反応領域を配列し、これに給電することが可能となる。 Same shape all portions of the substrate, and arranged with electrodes reaction region size, it is possible to feed thereto.

円盤状基板に延設された給電用配線を、記録情報読み取りの際に使用する回転同期信号の基準として、あるいはトラッキング信号の基準として、兼用することができる。 The power supply wiring extending in the disk-shaped substrate, as a reference of the rotation synchronizing signal used for recording information reading, or as a reference in a tracking signal, can be used also. この結果、これらの信号を得るためのピット群やバーコード群などの専用の信号やマークを基板に設けなくてもよくなるので、基板の構成をより簡素化できる。 As a result, since a dedicated signal or a mark such as a pit group and bar code group for obtaining these signals becomes may not be provided on the substrate, it can be more simplified structure of the substrate.

以下、本発明を実施するための好適な形態について、添付図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

まず、図1は、本発明に係るバイオアッセイ用基板の配線構成の第一実施形態を説明するための簡略図である。 First, FIG. 1 is a simplified diagram for explaining a first embodiment of a wiring structure of the substrate for bioassay according to the present invention. なお、以下に使用するすべての図面では、説明の便宜上、基板上の構成を簡素化して示している。 In all drawings used in the following, for convenience of explanation, it is shown to simplify the structure of the substrate.

図1中の符号Aは、本発明に係るバイオアッセイ用基板(以下「基板」と略称。)を示している。 Symbol A in Figure 1 shows a substrate for bioassay according to the present invention (hereinafter abbreviated as "substrate".). この基板Aは、ガラスや合成樹脂などの絶縁材料で形成されており、図1に示されているように、全体外観視、円盤状の形態を備えている。 The substrate A is formed of an insulating material such as glass or synthetic resin, as shown in FIG. 1, a whole appearance view of the disk-shaped form. この基板A上には、ミクロンオーダーの微小な反応領域R,R・・・が放射状、周方向、スパイラル状等の形状例に配設され、かつグループ分け可能な構成とされている。 On this substrate A, a minute reaction area R of the micron order, the R · · · radially circumferential direction is disposed in the shape example of a spiral shape or the like, and there is a grouped configurable.

これらの反応領域Rの典型的な形態を図2に拡大して示す。 Typical forms of these reaction regions R shown enlarged in FIG. この反応領域Rは、物質間の相互作用(例えば、ハイブリダイゼーション)の場を提供する微少な領域であって、一般には、インクジェットノズルNや図示しないディスペンサーなどから滴下される溶液やゲルなどの所定容量の媒質Sを、貯留又は保持することができるウエル形状(凹部形状)を有している。 The reaction region R, interaction between substances (e.g., hybridization) to a small area providing a field, in general, given such a solution or a gel that is dropped from the ink-jet nozzles N and not shown Dispenser the medium S capacity, and has a well shape (concave shape) which can be stored or held.

この反応領域Rには、例えば、図2に示すように、対向する一対の電極E ,E が、反応場rを挟むように対向配置されていたり、あるいは、図示はしないが、反応場rの底面等に電極が単独で配置されていたりしている。 The reaction area R, for example, as shown in FIG. 2, a pair of electrodes E 1, E 2 to be opposed, or are opposed so as to sandwich the reaction field r, or, although not shown, reaction field electrodes on the bottom surface or the like of r is or are arranged separately. なお、本発明では、説明の便宜上、少なくとも一つの電極が付設されている反応領域を扱うものであり、電極の具体的な配置位置や形状は、特に限定されない。 In the present invention, for convenience of explanation, which deals with the reaction area where at least one of the electrodes are attached, specific arrangement position and shape of the electrodes are not particularly limited.

ここで、再び図1を参照すると、基板Aには、その中心部に所定口径の孔Hが形成されている。 Referring now again to FIG. 1, the substrate A, the hole H having a predetermined diameter is formed at the center thereof. この孔Hは、基板Aを保持又は回転させるための図示しないチャッキング部材や通電治具が挿入される箇所として機能する。 This hole H functions as a portion where the chucking member and energizing jig is inserted (not shown) for holding or rotating the substrate A. この孔Hの周囲には、リング状の通電部Uが形成されている。 Around the hole H, a ring-shaped conductive portion U is formed. この通電部Uは、孔Hに挿着される前記通電治具(図示せず。)と導通可能な構成とされている。 The energizing unit U, the power tool which is inserted into the hole H (not shown.) And there is a possible conduction configuration.

この通電部Uからは、給電用配線の主配線として機能する二本の第一配線1,1が、半径方向Xに沿って延設されている。 The from the energization unit U, the first wiring 1,1 two that functions as a main wiring power supply wire is extends along a radial direction X. なお、この第一配線1の本数は、二本に限定されず、必要に応じて本数を増減可能である。 Incidentally, the number of the first wiring 1 is not limited to two, it is possible to increase or decrease the number if necessary.

図1に示された基板Aでは、第一配線1,1からそれぞれ周方向に弧を描くように第二配線2,2・・が多数延設されている。 In the substrate A shown in FIG. 1, the second wiring 2,2 ... so as to draw an arc in the respective circumferential direction from the first wire 1, 1 is extended number. さらに、これらの第二配線2からは、半径方向(図1中Xで示す方向)の内側と外側に向けて交互に導出されて延びる第三配線3が多数設けられている。 Moreover, these are the second wire 2, a third wiring 3 extending derived alternately toward the inside and outside in the radial direction (direction shown in FIG. 1 X) are provided a number. なお、図1では、説明の便宜上から簡素化し、計4本の第二配線2と第三配線3が図示されている。 In FIG. 1, to simplify the convenience of explanation, the second wiring 2 and the third wiring 3 of a total of four is shown.

この第三配線3はそれぞれ、基板上に多数配設されている各反応領域Rの電極E や電極E に接続する末端給電配線としての役割を果たす。 Each the third wire 3 serves as a terminal feed wiring connected to the electrodes E 1 and the electrode E 2 of each reaction region R is a number provided on the substrate. 即ち、通電部Uに対して、図示しない通電治具が挿着されたときに、該通電部Uから第一配線1、第二配線2、第三配線3を順番に介して、所定の反応領域Rの電極E や電極E に電圧が印加される。 That is, the conductive portion U, when energized jig (not shown) is inserted, vent conductive portion U from the first wire 1, the second wiring 2, a third wiring 3 through the order, a given reaction a voltage is applied to the electrodes E 1 and the electrode E 2 region R.

この電圧印加は、反応領域R中に、遊離状態又は固定化された状態で存在するDNAプローブ等の検出用ヌクレオチド鎖Dや該検出用ヌクレオチド鎖Dと相補的な塩基配列を有する標的ヌクレオチド鎖Tを伸長させたり、誘電泳動の作用で移動させたりすることを目的として行う(図2参照)。 This voltage application is in the reaction region R, the target nucleotide strand T having a base sequence complementary to the detecting nucleotide chain D and the detection nucleotide chains D of DNA probes or the like existing in the state of being a free state or immobilized the or is extended, performed for the purpose of or move under the action of dielectrophoresis (see FIG. 2). なお、このような目的に特に適する電界は、高周波高電圧の交流電界である。 Incidentally, particularly suitable electric field for such purposes is the alternating electric field of high frequency high voltage.

図3は、本発明に係るバイオアッセイ用基板の配線構成の第2実施形態を説明するための簡略図である。 Figure 3 is a simplified diagram for explaining the second embodiment of the wiring structure of the substrate for bioassay according to the present invention.

この図3において符号Bで示された基板では、三分割された通電部U ,U ,U が、孔Hの周囲に形成されており、そして、通電部U ,U ,U からは、それぞれ一本の第一配線1a,1b,1cが半径方向X(図1参照)に沿って延設されている。 In the substrate shown by reference numeral B in FIG. 3, the conductive portion is divided into three parts U 1, U 2, U 3 is formed in the periphery of the hole H, and energizing unit U 1, U 2, U 3 is one of the first wiring 1a, respectively, 1b, 1c are extended along the radial direction X (see FIG. 1). なお、このような分割された通電部U ,U ,U を備える構成を採用すると、基板Bの給電エリアを選択できるという利点がある。 Incidentally, by adopting a configuration including a conductive portion U 1, U 2, U 3, which is such a split, there is an advantage that can be selected feed area of the substrate B.

この基板Bにおいても、第一配線1a,1b,1cのそれぞれから周方向に円弧を描いて第二配線2が延設されており、この第二配線2からは、半径方向(図1中Xで示す方向)の内側と外側に向けて交互に延びる第三配線3が多数設けられている。 In this substrate B, the first wiring 1a, 1b, the second wiring 2 an arc from the respective 1c in the circumferential direction is extended from the second wire 2 is radially (in the figure 1 X a third wiring 3 extending alternately toward the inside and outside direction) indicated by provided a large number. なお、図3でも、説明の便宜上から簡素化し、第二配線2と第三配線3の数を限定して図示している。 Also in FIG. 3 to simplify the convenience of explanation, it is illustrated by limiting the number of the second wiring 2 and the third wiring 3.

次に、図4は、図3において符号Yで示された円形内基板領域の要部拡大図である。 Next, FIG. 4 is an enlarged view of a circular substrate region indicated by symbol Y in FIG.

通電部U から導出されて延びている第一配線1aからは、その隣の第一配線1c(図3参照)に向けて周方向に延びている第二配線21aが形成されているとともに、その外周側には、隣の第一配線1b(図3参照)に向けて周方向に延びている第二配線22aが形成されている。 From the first wiring 1a extending been derived from the energization unit U 3, together with the second wiring 21a extending in the circumferential direction towards the first wire 1c of the adjacent (see FIG. 3) is formed, its outer peripheral side, the second wiring 22a extending in the circumferential direction towards the first wire 1b next (see FIG. 3) are formed.

また、図4には、第一配線1aの隣の第一配線1b(図3参照)から該第一配線1aの近傍に至るまで延設された第二配線21bと,第一配線1aの隣の第一配線1c(図3参照)から該第一配線1aの近傍に至るまで延設された第二配線22cとが示されている。 Further, in FIG. 4, a second wire 21b extending from the first wiring 1b adjacent to the first wiring 1a (see FIG. 3) to the vicinity of the first wiring 1a, next to the first wiring 1a first wiring 1c and the second wiring 22c extending from (see FIG. 3) to the vicinity of the first wiring 1a is shown in. この図4に示すように、第二配線21bと前記第二配線21a、第二配線22cと前記第二配線22aは、半径の異なる同心円上に位置している。 As shown in this Figure 4, the a second wire 21b the second wiring 21a, the the second wiring 22c the second wiring 22a is located radially different concentric circles.

内側の第二配線21aとその一周外側の第二配線22cとの間に挟まれた基板領域Z には、図2で示す構成の反応領域R 群が所定個数配置されている。 The substrate region Z 1 sandwiched between the inner second wire 21a and the second wiring 22c of the circumference outside the reaction region R 1 group of structure shown in FIG. 2 is a predetermined number disposed. また同様に、内側の第二配線21bとその外側の第二配線22aとの間に挟まれた基板領域Z は、図2で示す構成の反応領域R 群が所定個数配置されている。 Similarly, the substrate region Z 2 sandwiched between the inside of the second wiring 21b and the second wiring 22a of the outer, the reaction region R 2 groups having the structure shown in FIG. 2 is a predetermined number disposed.

反応領域R 群と反応領域R 群は、それぞれ別のDNAプローブD(図2参照)が固定化された別の反応領域グループ(ブロック)を構成している。 The reaction region R 1 and the reaction region R 2 group group constitutes a separate reaction zone group separate DNA probe D (see FIG. 2) is immobilized (block). なお、反応領域のグルーピング(ブロック分け)の方法は、これに限定されない。 Incidentally, the method of grouping of the reaction region (block division) is not limited to this.

ここで、図4で示す符号31は、半径方向外側に向けて徐々に太くなるように延設された第三配線であり、同図中の符号32は、半径方向内側に向けて徐々に細くなるように延設された第三配線を示している。 Here, reference numeral 31 shown in FIG. 4 is a third wiring that extends so as to gradually thicker toward the radially outer side, reference numeral 32 in the figure, gradually thinner toward the radially inward It shows a third wiring that extends so.

このような扇状あるいは略台形状のごとき形状をなす第三配線31とその隣の第三配線32とで囲まれた基板領域は矩形状となることから、幅Wがすべて統一された反応領域R(R ,R )を形成でき、しかも、基板中心Pを通る半径方向線Lに沿って配列することができる。 Such fan-shaped or the third wiring 31 forming a such shape of substantially trapezoidal from the third wiring 32 and substrate region surrounded by the adjacent be a rectangular shape, the reaction region R width W is unified all (R 1, R 2) can be formed, moreover, can be arranged along a radial line L passing through the center of the substrate P. このような配列構成を採用すれば、すべての反応領域Rの位置を特定するためのサーボが容易となるので、好適である。 By adopting such an arrangement configuration, since the servo for specifying the positions of all the reaction regions R is facilitated, which is preferable.

図示しないが、隣り合う第三配線31、32のいずれか一方のみを太さ(又は幅)が徐々に変化する上記形状とすることによって、反応領域R(R1,R2)の幅Wを統一することは可能である。 Although not shown, by the above-mentioned shape either that only one of the thickness of the third wiring 31, 32 adjacent (or width) is gradually changed, to unify the width W of the reaction region R (R1, R2) it is possible. しかしこのような構成では、基板中心Pを通る半径方向線Lに沿って反応領域Rを配列することはできない。 However, in this structure, it is impossible to arrange the reaction regions R along the radial line L passing through the center of the substrate P.

図4に示すように、各反応領域Rに配置された電極E 、電極E には、第三配線31や32が接続されているので、反応領域Rに対して電圧印加可能な構成とされている。 As shown in FIG. 4, the electrode E 1 arranged in each reaction region R, the electrodes E 2, since the third wiring 31 and 32 are connected, and the voltage application can be configured for the reaction region R It is.

なお、図5に示すように、第三配線3(31,32)自体を反応領域に臨むように形成しておくことによって、第三配線3(31,32)自体を電極として利用することも可能である。 As shown in FIG. 5, By forming the third wiring 3 (31, 32) itself so as to face the reaction region, also use the third wiring 3 (31, 32) itself as an electrode possible it is. 以上、図4や図5で示された配線構成は、上記した基板Aや後述する基板Bにも適用することができる。 Above, Figure 4 and wiring configuration shown in Figure 5, can be applied to the substrate B to a substrate A and later mentioned above.

次に、図6は、第一配線1から導出されて延設される第二配線2が、全体を外観視したときに、スパイラル状をなすように設けられた配線構成を備える第三実施形態の基板Cが示されている。 Next, FIG. 6, the second wiring 2 is to be extended is derived from the first wire 1, when the external appearance view of the whole, the third embodiment having the wiring structure provided so as to form a spiral substrate C are shown in.

この基板Cには、二分割された通電部U ,U が孔Hの周囲に設けられているとともに、各通電部U 、U のそれぞれから一本の第一配線1が半径方向X(図1参照)に沿って延びている。 The substrate C, bisected with energizing unit U 1, U 2 is provided around the hole H, the first wiring 1 is the radial one from each of the conductive portion U 1, U 2 X extending along a (see FIG. 1). そして、この第一配線1,1から全体外観視したときにスパイラル状に延びる第二配線2からは、半径方向(図1中Xで示す方向)の内側と外側に向けて交互に延びる第三配線3が多数設けられている。 Then, the first wiring from the second wiring 2 extending spirally upon overall appearance viewed from 1,1, third extending alternately inwardly and outwardly in the radial direction (direction shown in FIG. 1 X) lines 3 are provided a number.

上記したような円盤状基板A,B,Cに延設された給電用配線を、記録情報読み取りの際に使用する回転同期信号の基準として、あるいはトラッキング信号の基準として、兼用することができる。 The disk-shaped substrate A as described above, B, the power feeding wiring that extends and C, as a reference of the rotation synchronizing signal used for recording information reading, or as a reference in a tracking signal, can be used also. この結果、これらの信号を得るためのピット群やバーコード群などの専用の信号やマークを基板に設けなくてもよくなるため、基板の構成をより簡素化することができる。 As a result, a dedicated signal or a mark such as a pit group and bar code group for obtaining these signals for better not be provided on the substrate, it is possible to further simplify the structure of the substrate.

なお、以上説明したような給電用配線は、目的や基板構成などに応じて、単独の配線層からなる構成、あるいは複数の配線層からなる構成のいずれも採用することができる。 The above-described such power supply wiring may be depending on the purpose and the substrate structure, configuration composed of a single wiring layer, or any configuration consisting of a plurality of wiring layers are adopted. 例えば、配線層を2層に分けて構成し、反応領域Rに設けられた一方の電極への給電と他方の電極の給電を別々の配線層が担うようにすることができる。 For example, a wiring layer constituted by divided into two layers, the feeding of the feed and the other electrode to the one electrode provided in the reaction region R can be made to bear a separate wiring layer.

本発明は、該基板上に電極が付設された反応領域が多数配列されるDNAチップその他のバイオアッセイ用基板、特に円盤状の形態を有するバイオアッセイ用基板として利用することができる。 The present invention can be utilized DNA chip other bioassay substrate reaction region where the electrode is attached on the substrate are arrayed, as a substrate for bioassay in particular a disk-shaped form.

本発明に係るバイオアッセイ用基板の第一実施形態(A)を説明するための簡略図である。 It is a simplified diagram for explaining a first embodiment of a substrate for bioassay according to the present invention (A). 反応領域(R)の典型的な形態を示す拡大図である。 Is an enlarged view showing a typical embodiment of the reaction region (R). 本発明に係るバイオアッセイ用基板の第2実施形態(B)を説明するための簡略図である。 It is a simplified diagram for explaining the second embodiment of the substrate for bioassay according to the present invention (B). 図3において符号Yで示された円形内基板領域の要部拡大図である。 It is an enlarged view of a circular substrate region indicated by symbol Y in FIG. 第三配線自体を電極として用いる構成を説明するための簡略図である。 It is a simplified diagram for illustrating a configuration using a third wiring itself as an electrode. 第一配線(1)から導出されて延設される第二配線(2)が全体外観視したときに、スパイラル状をなすように設けられた配線構成を備える基板(C)を示す図である。 When derived from a first wiring (1) with the second wiring to be extended (2) has a whole appearance view, is a diagram showing a substrate (C) having the wiring structure provided so as to form a spiral .

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1(1a,1b,1c) 第一配線2(21a,21b,22a,22c) 第二配線3(31,32) 第三配線A、B、C バイオアッセイ用基板(略称、基板) 1 (1a, 1b, 1c) first wiring 2 (21a, 21b, 22a, 22c) the second wire 3 (31, 32) Third wiring A, B, C biological assay substrate (abbreviation, substrate)
E(E 、E ) 電極R(R ,R ) 反応領域U(U ,U ,U ) 通電部 E (E 1, E 2) electrodes R (R 1, R 2) reaction region U (U 1, U 2, U 3) conducting portion

Claims (10)

  1. 物質間の相互作用の場となる反応領域が配設されており、該反応領域に設けられた電極と、前記基板中心部に設けられた通電部と、該通電部から前記電極への給電用配線と、を備える円盤状基板であって、 Reaction region serving as a field of interaction between substances is disposed, the electrode provided in the reaction region, and a conductive portion provided on the substrate center, power supply to the electrode from the vent collector unit a disk-shaped substrate including wiring and, a,
    前記給電用配線は、前記通電部から基板外周方向へ導出された第一配線と、該第一配線から枝分れした第二配線と、該第二配線からさらに枝分れした第三配線と、から構成されており、 Said power supply wiring, the first wiring which is derived from the power unit to the substrate outer circumference, and a second wiring which is branched from the first line, and a third wiring which is branched further branches from the second wire , it is composed of,
    前記通電部から前記給電用配線を介して前記電極に印加し、前記反応領域に電界を形成することを特徴とするバイオアッセイ用基板。 Bioassay substrate, wherein said the conducting portion via the power supply wire is applied to the electrode to form an electric field to the reaction zone.
  2. 前記第三配線は、前記第二配線から半径方向外側又は内側に延設されたことを特徴とする請求項1記載のバイオアッセイ用基板。 The third wiring substrate for bioassay according to claim 1, wherein the that extends radially outward or inward from said second wire.
  3. 前記第三配線は、前記電極に接続する末端給電配線であることを特徴とする請求項2記載のバイオアッセイ用基板。 The third wiring substrate for bioassay according to claim 2, characterized in that the terminal feed wiring connected to the electrode.
  4. 前記第三配線は、基板中心を通過する半径方向線上に延設され、かつ基板中心側から外周側に向けて徐々に幅が太くなる構成とし、隣り合う該第三配線の間に挟まれて配列された前記反応領域の幅が一定になるようにしたことを特徴とする請求項3記載のバイオアッセイ用基板。 The third wiring is extended on the radial line passing through the center of the substrate, and the width gradually becomes thick structure toward the outer circumferential side from the substrate center side, it is sandwiched between adjacent said third wiring bioassay substrate according to claim 3, wherein the array of the width of the reaction zone, characterized in that set to be constant.
  5. 前記第三配線の中心線の延長線が基板中心を通過することを特徴とする請求項1記載のバイオアッセイ用基板。 Bioassay substrate according to claim 1, wherein the extension of the center line of the third wiring is passed through the substrate center.
  6. 前記第三配線が前記電極を兼ねることを特徴とする請求項1記載のバイオアッセイ用基板。 Bioassay substrate according to claim 1, wherein said third wiring is characterized in that also serves as the electrode.
  7. 前記電極は、対向する少なくとも一対の電極から構成されており、対向する一方側の電極と他方側の電極は、それぞれ別の第二配線から交互に枝分かれした第三配線に接続されていることを特徴とする請求項1記載のバイオアッセイ用基板。 Said electrode is composed of at least a pair of electrodes facing one side of the electrode and the other side of the electrode opposite to it, which is connected to the third wiring respectively branch alternately from different second wire bioassay substrate according to claim 1, wherein.
  8. 前記反応領域は、所定数単位でグループ分けされていることを特徴とする請求項1記載のバイオアッセイ用基板。 The reaction zone bioassay plate according to claim 1, characterized in that it is grouped in a predetermined number of units.
  9. 基板上の前記反応領域のすべてが、同心円又はスパイラル線状に配設されたことを特徴とする請求項1記載のバイオアッセイ用基板。 All of the reaction regions on the substrate, substrate for bioassay according to claim 1, wherein the arranged concentrically or spirally linear.
  10. 前記反応領域のすべてが、基板中心を通過する半径方向線上に配設されたことを特徴とする請求項1記載のバイオアッセイ用基板。 Wherein all of the reaction regions, bioassay substrate according to claim 1, characterized in that disposed on the radial line passing through the center of the substrate.
JP2003365745A 2003-10-27 2003-10-27 Bioassay substrate power supply wiring is extended Expired - Fee Related JP4206900B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003365745A JP4206900B2 (en) 2003-10-27 2003-10-27 Bioassay substrate power supply wiring is extended

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003365745A JP4206900B2 (en) 2003-10-27 2003-10-27 Bioassay substrate power supply wiring is extended
CN 200480031437 CN1871514A (en) 2003-10-27 2004-10-21 Bio-assay substrate having a power supply wire configuration
PCT/JP2004/015967 WO2005040797A1 (en) 2003-10-27 2004-10-21 Bio-assay substrate having a power supply wire configuration
EP20040793079 EP1679515A4 (en) 2003-10-27 2004-10-21 Bio-assay substrate having a power supply wire configuration
US10577250 US20070077644A1 (en) 2003-10-27 2004-10-21 Bioassay substrate with feeder wirings

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005127945A true JP2005127945A (en) 2005-05-19
JP4206900B2 true JP4206900B2 (en) 2009-01-14

Family

ID=34510192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003365745A Expired - Fee Related JP4206900B2 (en) 2003-10-27 2003-10-27 Bioassay substrate power supply wiring is extended

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20070077644A1 (en)
EP (1) EP1679515A4 (en)
JP (1) JP4206900B2 (en)
CN (1) CN1871514A (en)
WO (1) WO2005040797A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005114427A (en) * 2003-10-03 2005-04-28 Sony Corp Method for manufacturing substrate for bioassay by superposing two substrates one upon another and substrate for bioassay
JP4285206B2 (en) * 2003-11-11 2009-06-24 ソニー株式会社 Bioassay substrate power supply wiring is extended
JP4618007B2 (en) * 2005-05-31 2011-01-26 ソニー株式会社 Bioassay substrate interacts detector for interaction between substances
CA2922542A1 (en) 2013-11-22 2015-05-28 University Of Kentucky Research Foundation Arylquinoline and analog compounds and use thereof to treat cancer

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030044777A1 (en) * 1993-10-28 2003-03-06 Kenneth L. Beattie Flowthrough devices for multiple discrete binding reactions
CA2174140C (en) * 1993-10-28 2004-04-06 Kenneth L. Beattie Microfabricated, flowthrough porous apparatus for discrete detection of binding reactions
US6068818A (en) * 1993-11-01 2000-05-30 Nanogen, Inc. Multicomponent devices for molecular biological analysis and diagnostics
US6818110B1 (en) * 1997-09-30 2004-11-16 Symyx Technologies, Inc. Combinatorial electrochemical deposition and testing system
US6176977B1 (en) * 1998-11-05 2001-01-23 Sharper Image Corporation Electro-kinetic air transporter-conditioner
US6451266B1 (en) * 1998-11-05 2002-09-17 Sharper Image Corporation Foot deodorizer and massager system
US6350417B1 (en) * 1998-11-05 2002-02-26 Sharper Image Corporation Electrode self-cleaning mechanism for electro-kinetic air transporter-conditioner devices
US6632417B2 (en) * 2000-03-07 2003-10-14 Chevron U.S.A. Inc. Process for preparing zeolites
US7181287B2 (en) * 2001-02-13 2007-02-20 Second Sight Medical Products, Inc. Implantable drug delivery device
US8060211B2 (en) * 2001-02-13 2011-11-15 Second Sight Medical Products, Inc. Method of reducing retinal stress caused by an implantable retinal electrode array
US7198754B2 (en) * 2001-08-31 2007-04-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Biological material detection element, biological material detection method and apparatus, charged material moving apparatus
JP3848226B2 (en) * 2001-08-31 2006-11-22 株式会社東芝 Biological material detecting apparatus and a biological substance-detecting element
JP2003278538A (en) * 2002-03-19 2003-10-02 Ibiden Co Ltd Catalyst converter, manufacturing method of catalyst converter, and metallic shell
JP4200801B2 (en) * 2002-05-21 2008-12-24 ソニー株式会社 Bio-assay substrate
JP4218257B2 (en) * 2002-05-22 2009-02-04 ソニー株式会社 Bioassay method and the bioassay device
JP4039201B2 (en) * 2002-08-20 2008-01-30 ソニー株式会社 Hybridization detection unit and the sensor chip and hybridization methods

Also Published As

Publication number Publication date Type
WO2005040797A1 (en) 2005-05-06 application
EP1679515A4 (en) 2008-10-29 application
JP2005127945A (en) 2005-05-19 application
US20070077644A1 (en) 2007-04-05 application
EP1679515A1 (en) 2006-07-12 application
CN1871514A (en) 2006-11-29 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hegde et al. Interplay of transcriptomics and proteomics
Pandey et al. Proteomics to study genes and genomes
Weinberger et al. Current achievements using ProteinChip® Array technology
US20040144658A1 (en) Apparatus and method for biopolymer indentification during translocation through a nanopore
US6716642B1 (en) Individually addressable micro-electromagnetic unit array chips in horizontal configurations
US20070099351A1 (en) Sensing system
US20070096164A1 (en) Sensing system
US6071394A (en) Channel-less separation of bioparticles on a bioelectronic chip by dielectrophoresis
US20030082568A1 (en) Use of restriction enzymes and other chemical methods to decrease non-specific binding in dual bead assays and related bio-discs, methods, and system apparatus for detecting medical targets
Lipshutz et al. Using oligonucleotide probe arrays to access genetic diversity.
US6887362B2 (en) Dielectrophoretic separation and immunoassay methods on active electronic matrix devices
US20020155490A1 (en) Particle based assay system
US20090053799A1 (en) Trapping magnetic sorting system for target species
US20060073489A1 (en) Nanopore separation devices and methods of using same
US6991941B1 (en) Light-controlled electrokinetic assembly of particles near surfaces
Mikkelsen Electrochecmical biosensors for DNA sequence detection
US20110027913A1 (en) Multiplexed nanoscale electrochemical sensors for multi-analyte detection
Khandurina et al. Microchip-based high-throughput screening analysis of combinatorial libraries
US20020022276A1 (en) Individually addressable micro-electromagnetic unit array chips
WO2005022142A1 (en) Biomolecule detecting element and method for analyzing nucleic acid using the same
WO2001012327A1 (en) Microfluidic devices for the controlled manipulation of small volumes
Su et al. Combining microfluidic networks and peptide arrays for multi-enzyme assays
Toriello et al. Multichannel reverse transcription-polymerase chain reaction microdevice for rapid gene expression and biomarker analysis
Wang Survey and summary: from DNA biosensors to gene chips
WO2002030562A1 (en) An integrated biochip system for sample preparation and analysis

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061020

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080924

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081007

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees